What happens in your brain when you pay attention? | Mehdi Ordikhani-Seyedlar

번역: JY Kang 검토: Jihyeon J. Kim

Paying close attention to something:

뭔가에 깊이 집중한다는 것은

Not that easy, is it?

그리 쉬운 일이 아닙니다.

It's because our attention is pulled in so many different directions at a time,

우리의 집중력은 동시에 여러 갈래로 집중력이 흐트러지기 때문입니다.

and it's in fact pretty impressive if you can stay focused.

여러분이 집중을 할수 있다는 것은 사실 매우 놀라운 일이죠.

Many people think that attention is all about what we are focusing on,

많은 사람들이 집중이 단지 무언가에 몰입하는 것이라고 생각을 합니다만

but it's also about what information our brain is trying to filter out.

사실 집중이란 우리 뇌가 정보를 걸러내고자 애쓰는 과정을 말합니다.

There are two ways you direct your attention.

주의집중은 두 가지로 나뉘는데요.

First, there's overt attention.

첫 번째는 외적 집중입니다.

In overt attention, you move your eyes towards something

외적 집중은 여러분의 시선이 어떤 대상으로 이동하고

in order to pay attention to it.

그것에 집중하는 것입니다.

Then there's covert attention.

다른 하나는 내적 집중입니다.

In covert attention, you pay attention to something,

내적 집중은 무언가에 집중하지만

but without moving your eyes.

그것에 시선을 두지는 않죠.

Think of driving for a second.

운전할 때를 잠깐 떠올려보세요.

Your overt attention, your direction of the eyes,

외적 집중 상태로서는

여러분의 시선이 정면을 향하고 있죠.

are in front,

but that's your covert attention

하지만 내적 집중 상태로서는

which is constantly scanning the surrounding area,

끊임없이 주변 공간을 살피게 됩니다.

where you don't actually look at them.

실제로 주변을 보지 않고도 말이죠.

I'm a computational neuroscientist,

저는 컴퓨터 응용 신경과학자입니다.

and I work on cognitive brain-machine interfaces,

두뇌-컴퓨터 인지 상호작용에 관한 연구를 하죠.

or bringing together the brain and the computer.

두뇌와 컴퓨터를 서로 연결하는 연구입니다.

I love brain patterns.

저는 두뇌의 인지패턴을 좋아합니다.

Brain patterns are important for us

두뇌의 인지 패턴은 매우 중요합니다.

because based on them we can build models for the computers,

왜냐하면 그것에 기초해서 컴퓨터 모델을 만들 수 있으니까요.

and based on these models

그리고 그 모델을 통해서

computers can recognize how well our brain functions.

컴퓨터로 우리 두뇌 기능이 제대로 작동하는지 판단할 수 있게 됩니다.

And if it doesn't function well,

만약 두뇌 기능이 정상이 아니면

then these computers themselves can be used as assistive devices

컴퓨터 스스로가 보조 장치의 역할을 하며

for therapies.

치료를 담당하게 됩니다.

But that also means something,

이를 바꾸어 말하면

because choosing the wrong patterns

잘못된 인지 패턴을 얻게 되면

will give us the wrong models

잘못된 컴퓨터 모델이 만들어지고

and therefore the wrong therapies.

치료가 잘못 될 수도 있음을 의미합니다.

Right?

그렇겠죠?

In case of attention,

인지 집중의 문제에 있어서

the fact that we can

집중의 대상을 전환할 때

shift our attention not only by our eyes

시선뿐만 아니라

but also by thinking --

생각만으로도 바뀐다는 점 때문에

that makes covert attention an interesting model for computers.

내적 집중이 컴퓨터 모델을 만드는 데 있어서 흥미로운 요소입니다.

So I wanted to know what are the brainwave patterns

그래서 저는 뇌파의 패턴이

when you look overtly or when you look covertly.

외적 혹은 내적으로 대상을 볼 때 어떻게 다른지 알고 싶었습니다.

I set up an experiment for that.

이를 위한 실험을 준비했죠.

In this experiment there are two flickering squares,

이 실험에서 두 개의 사각형이 깜빡이는 걸 볼 수 있습니다.

one of them flickering at a slower rate than the other one.

이 중 하나는 다른 것보다 느린 속도로 깜빡거리죠.

Depending on which of these flickers you are paying attention to,

여러분이 어떤 사각형에 집중하는가에 따라서

certain parts of your brain will start resonating in the same rate

뇌의 특정 부분이 그 사각형이 깜빡거리는 속도와 동일한 속도로

as that flickering rate.

반응하기 시작합니다.

So by analyzing your brain signals,

그리고 뇌파 신호를 분석하면

we can track where exactly you are watching

여러분이 어떤 사각형을 보고 있는지 추적할 수 있죠.

or you are paying attention to.

어디에 집중하는지 알 수 있습니다.

So to see what happens in your brain when you pay overt attention,

여러분이 집중할 때 뇌에서 일어나는 일을 알기 위해

I asked people to look directly in one of the squares

피실험자에게 하나의 사각형만 바라보고

and pay attention to it.

거기에만 집중하도록 요청합니다.

In this case, not surprisingly, we saw that these flickering squares

그러면 당연하게도 그 사각형의 깜빡임이

appeared in their brain signals

뇌파 신호에 그대로 나타나죠.

which was coming from the back of their head,

그것은 후두부에서

which is responsible for the processing of your visual information.

시각 정보를 처리하기 때문입니다.

But I was really interested

그런데 정말 궁금했던 것은

to see what happens in your brain when you pay covert attention.

내적 집중을 하고 있을 때 뇌에서 어떤 일이 일어나는가였죠.

So this time I asked people to look in the middle of the screen

그래서 이번에는 피실험자에게 화면의 중앙만을 바라보고

and without moving their eyes,

시선을 옮기지 않도록 했습니다.

to pay attention to either of these squares.

두 사각형 어느 쪽에도 집중하지 않도록 말이죠.

When we did that,

그렇게 해보니

we saw that both of these flickering rates appeared in their brain signals,

두 사각형 모두의 깜빡임 속도가 뇌파 신호에 나타났습니다.

but interestingly,

더 흥미로운 점은

only one of them, which was paid attention to,

이전에 집중했던 사각형의 깜빡임이

had stronger signals,

더 강한 신호로 나타났죠.

so there was something in the brain

따라서 뇌의 어떤 부분이

which was handling this information

이 정보를 처리함으로써

so that thing in the brain was basically the activation of the frontal area.

뇌의 전두부 활성화에 관여했다고 볼 수 있습니다.

The front part of your brain is responsible

뇌의 전두부는

for higher cognitive functions as a human.

인간의 인지 기능과 높은 연관이 있습니다.

The frontal part, it seems that it works as a filter

전두부는 마치 필터의 기능을 한다고 볼 수 있습니다.

trying to let information come in only from the right flicker

집중했던 사각형의 깜빡임에서 들어온 정보는 처리하지만

that you are paying attention to

and trying to inhibit the information coming from the ignored one.

무시했던 쪽으로부터 들어오는 정보는 억제하려고 하죠.

The filtering ability of the brain is indeed a key for attention,

두뇌의 이런 차단 능력이 집중의 실질적인 열쇠입니다.

which is missing in some people,

이 능력이 없는 사람들도 있죠.

for example in people with ADHD.

그 예가 바로 ADHD입니다. (ADHD = 주의력 결핍 과잉행동장애)

So a person with ADHD cannot inhibit these distractors,

ADHD를 가진 사람들은 이런 방해 자극을 차단하지 못합니다.

and that's why they can't focus for a long time on a single task.

그들이 한 가지 일에 오래 집중하지 못하는 이유가 그 때문이죠.

But what if this person

하지만 그런 사람이

could play a specific computer game

두뇌를 컴퓨터와 연결한 상태에서

with his brain connected to the computer,

특정한 컴퓨터 게임을 즐김으로써

and then train his own brain

방해 자극을 억제시킬 수 있도록

to inhibit these distractors?

자신의 뇌를 훈련시킨다면 어떨까요?

Well, ADHD is just one example.

ADHD는 단지 하나의 예입니다.

We can use these cognitive brain-machine interfaces

이런 두뇌-컴퓨터 인지 상호작용을

for many other cognitive fields.

다른 여러 인지 분야에 적용할 수 있습니다.

It was just a few years ago

몇 년 전의 일인데요.

that my grandfather had a stroke, and he lost complete ability to speak.

저희 조부께서는 뇌졸중을 겪고 언어 능력을 완전히 잃었습니다.

He could understand everybody, but there was no way to respond,

사람들 말을 알아들을 수는 있지만 전혀 대답을 하지 못하셨죠.

even not writing because he was illiterate.

글을 모르셨기 때문에 필담도 할 수 없었습니다.

So he passed away in silence.

결국 침묵 속에서 돌아가셨죠.

I remember thinking at that time:

그때 전 이런 생각을 했습니다.

What if we could have a computer

할아버지를 대신해서 말할 수 있는 컴퓨터가 있으면 좋겠다고 생각했죠.

which could speak for him?

Now, after years that I am in this field,

몇 년이 지난 지금, 저는 이 분야에 있으면서

I can see that this might be possible.

그게 가능할 거라고 보고 있습니다.

Imagine if we can find brainwave patterns

사람들이 그림이나 글자를 생각하면

when people think about images or even letters,

그때의 뇌파 패턴을 알 수 있다고 생각해보세요.

like the letter A generates a different brainwave pattern

예를 들어, A라는 글자가 보이는 뇌파 패턴과

than the letter B, and so on.

B 글자의 뇌파 패턴이 다른 거죠.

Could a computer one day communicate for people who can't speak?

언젠가는 말 못하는 사람들을 대신해서 컴퓨터가 대화하게 되지 않을까요?

What if a computer

컴퓨터의 도움으로

can help us understand the thoughts of a person in a coma?

뇌사 상태인 환자의 생각을 읽을 수 있게 된다면 어떨까요?

We are not there yet,

아직 그 수준까지는 아니지만

but pay close attention.

잘 지켜봐주세요.

We will be there soon.

곧 그렇게 될 겁니다.

Thank you.

고맙습니다.

(Applause)

(박수)